锆钛酸钡钙基弛豫铁电薄膜的制备及能量储存与电卡效应研究

发布时间：2024-04-24 19:16

　　铁电薄膜较其块体陶瓷材料具有更优的电学性能,在电容器储能、固态电卡制冷以及位移驱动器等领域中有着广泛的应用。在本文中,以Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3体系的伪二元固溶体相图中的立方相、四方相和三方相三相共存成分点0.68BZT-0.32BCT(简写为纯BCZT)为基准,使用溶胶凝胶法制备了[(Ba0.904Ca0.096)0.9775+xLa0.015(Zr0.136Ti0.864)O3,x = 0.0075,0.075 and 0.15](简写为La-doped BCZT)介电弛豫薄膜电容器。系统研究了A位过量程度、底电极种类和顶电极大小对纯BCZT和La-doped BCZT薄膜的微观结构和储能性能的影响。此外,挑选出综合储能性能最为优异的La-doped BCZT(x=0.0075)薄膜(简写为BCLZT)与Pb0.8Ba0.2ZrO3薄膜(简写为PBZ)进行复合,制备了 BCLZT/PBZ多层薄膜,研究了底电极种类对BCLZT/PBZ多层薄膜的微观结构和电卡效应的影响。结果表明:(1)沉积在LaNiO3/Pt复合底电极上的La-doped B...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２铁电材枓的电滯回线图Ｗ??－１－＇１??

?固态制冷器件??１．２铁电体的基本特性??铁电体里可转换的自发极化和这种材料的铁电滞后特性息息相关，图１－２为典型铁??电体的电滞回线图（尸－￡?ｌｏｏｐ），该图代表了铁电体的极化强度（Ｐ）随电场（五）的变??化关系，常被当作判断材料是否具有铁电性的重要标准。如图所示，随着电场....

图１－３线性介电与铁电和反铁电体的典型电滞回线【５￣??－

Ｗ?＋?Ｗ，ｏｓｓ??其中，Ｐｍ和八分别为饱和极化强度和剩余极化强度。￡是应用电场强度，Ｐ代表极化强??度奶代表损失的能量，即图１－３中电滞回线围成的面积。很显然，拥有大的值、??小的八值、高的应用电场和小的奶＾值的材料正是制备高储能密度和高效率的介电电??容器所需要的材料。??....

图１－５钛酸钡结构图［８３】??Ｆｉｇ．卜５?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＴｉＢａＯＶ８３１??

?拾铁酸钡特基她豫铁电薄膜的制备及能管储存与电卡效应研究??１．７钙钛矿型铁电材料??ＢａＴｉＯ；是一种典型的ＡＢ０３型钙钛矿结构铁电体，如图１－５所示，Ｂ位的Ｔｉ４＋被六??个０２＿环绕，形成氧八面体结构。当温度由室温升到１２０°Ｃ时，ＢａＴｉＯｊｇ构由四方相变??为立方相。Ｂ....

图３－３沉枳在Ｐｔ底电极和ＬａＮｉ０３／Ｐｔ复合底电极上的纯ＢＣＺＴ和Ｌａ－ｄｏｐｅｄ?ＢＣＺＴ薄膜的ＸＲＤ衍射??

ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｂｏｔｔｏｍ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ??３．?３．?２形貌分析??作为一个代表，图３－４显示了沉积在Ｐｔ底电极上的Ｌａ－ｄｏｐｃｄ?ＢＣＺＴ（ｘ?＝?０．０７５）薄膜??和沉积在ＬａＮｉＣｂ／Ｐｔ复合底电极上的Ｌａ－ｄｏｐｅｄ?ＢＣＺＴ（ｘ?＝?０．１５）薄膜的....

本文编号：3963397